单宽流量法计算断面流量公式中系数的验证
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地下水动力学(专升本)填空题1. 博尔顿第一模型主要是考虑了___(1)___ ;第二模型主要考虑了___(2)___ 。
(4分)(1). 参考标准答案: 井附近水流垂直分速度(2). 参考标准答案: 潜水的弹性释水和迟后给水2. 当地下水流斜向通过透水性突变界面时,介质的渗透系数越大,则折射角就越___(3)___ 。
(2分)(1). 参考标准答案: 大3. 第一越流系统是指考虑___(4)___ 和忽略___(5)___ 的越流系数;第二越流系统是指考虑___(6)___ 而不考虑___(7)___ 的越流系统;第三越流系统是指考虑___(8)___ 而忽略___(9)___ 的越流系统。
(12分)(1). 参考标准答案: 弱透水层的弹性释放(2). 参考标准答案: 补给层水头变化(3). 参考标准答案: 弱透水层弹性释水(4). 参考标准答案: 补给层水头变化(5). 参考标准答案: 补给层水头的变化(6). 参考标准答案: 弱透水层弹性释水4. 渗透系数在各向同性岩层中是___(10)___ ,在各向异性岩层中是___(11)___ 。
在三维空间中它由___(12)___ 组成,在二维流中则由___(13)___ 组成。
(8分)(1). 参考标准答案: 标量(2). 参考标准答案: 张量(3). 参考标准答案: 九个分量(4). 参考标准答案: 四个分量5. 均质与非均质岩层是根据___(14)___ 的关系划分的,各向同性和各向异性岩层是根据___(15)___ 的关系划分的。
(1). 参考标准答案: 岩层透水性与空间坐标(2). 参考标准答案: 岩层透水性与水流方向6. 在各向异性岩层中,水力坡度与渗透速度的方向是___(16)___ 。
(2分)(1). 参考标准答案: 不一致的;问答题7. 如下图所示的水文地质条件,已知水流为稳定一维流,画出1、2断面间的水头曲线。
(18分)参考标准答案:8. 在无越流情况下,无限含水层中当个定流量承压含水层的Thise井流方程的假设条件是什么?并写出其数学模型。
两种不同表达式的水闸淹没宽顶堰流量计算公式计算结相一致的讨论水闸淹没宽顶堰流量计算公式有两种表达形式:一种是 Q=φsεBh…………(0-1)另一种是Q=σsεBm H03/2 …………(0-2)式中:Q-过闸流量;ε-侧收缩系数;B-闸室净过水宽度;h-闸室水深,比势能;g-重力加速度;H0-闸上游翼墙前河道末收缩断面(后简称断面1-1)单位水体总能量;m-流量系数;φs-淹没流速系数;σs-淹没流量系数。
从水力学知,式(0-1)是由闸室过水断面(后简称断面2-2)与断面1-1建立能量关系方程H0=h++ξ…………(0-3)推导而来;而式(0-2)又是引进参数K=,m=φK由式(0-1)演变而得,二式同根同源。
然而水闸设计工程师都知道,此二公式在相同条件下计算结果是不等的。
对某闸过闸流量核算淹没度hs/h0=0.965,用【参1】按式(0-1)计算得Q=470m3/s;用【参2】按式(0-2)计算得Q=394 m3/s,相差近20%。
式(0-1)、(0-2)本同根同源,它们计算结果却不一致,这是不合理的,也不是必然的。
对一个具体的水闸来说,其闸室q~h关系曲线只有一条,即在某一水深只能通过一个流量。
一、室矩形过水断面的水力特性特性方程:E s=h+=h+(1-1)式中:E s-闸室收缩断面2-2单位水体总能量;V2-平均流速;q-单宽流量;a2-动能改正系数;-断面2-2比动能;h-同前。
式(1-1)即式(0-3)等号右边的前两项。
式(1-1)E s=f(h,q),令q=常量,使其变为平面问题,(如q=5,10,15,25)可作E~h关系曲线,见图1s图1中相应于每一个流量q的曲线就是一条E s~h关系曲线。
该曲线以横坐标和与横坐标成45°的线oa为渐近线,并且有一断面单位能量最小的点k,该点将曲线分为上、下两支。
在下支为急流,E s随h增大而减小;在上支属缓流,E s随h增大而增大。
土木工程师-专业基础(水利水电)-水力学-明渠恒定非均匀流动[单选题]1.有一河道泄流时,流量Q=120m3/s,过水断面为矩形断面,其宽度b=60m,流速v=5m/s,河道水流的(江南博哥)流动类型为()。
[2016年真题]A.缓流B.急流C.临界流D.不能确定正确答案:B参考解析:解法一:比较河流水深(h)与临界水深(hc)的关系。
根据题意有:h=Q/(vb)=120/(5×60)=0.4m由于hc>h,因此判断河道的流动类型为急流。
解法二:计算弗劳德数,因因此判断河道的流动类型为急流。
[单选题]2.满足dEs/dh=0条件下的流动是()。
[2013年真题]A.缓流B.急流C.临界流D.均匀流正确答案:C参考解析:h表示水深,Es表示断面单位能量,dEs/dh>0时,断面单位能量随水深增加而增加;dEs/dh<0时,断面单位能量随水深增加而减小;dEs/dh=0为断面比能最小的临界情况,此时弗劳德数Fr=1,水流为临界流。
[单选题]3.下列哪种情况可能发生?()[2017年真题]A.平坡上的均匀缓流B.缓坡上的均匀缓流C.陡坡上的均匀缓流D.临界坡上的均匀缓流正确答案:B参考解析:A项,明渠均匀流只能发生在正坡渠道中,即i>0;平坡(i=0)不能产生均匀流。
正坡渠道中,按渠道的实际底坡i与临界底坡ic相比又分三种情况:①i<ic为缓坡,此时,h0>hc,均匀流是缓流;②i>ic为陡坡或称急坡,此时h0<hc,均匀流是急流;③i=ic,为临界坡,此时h0=hc,均匀流是临界流。
平坡和逆坡不可能发生均匀流;临界坡上的均匀流为临界流;当i<iK时,可发生均匀流态为缓流,底坡为缓坡的情况。
[单选题]4.水跃跃前水深h′和跃后水深h″之间的关系为()。
[2014年真题]A.h′越大则h″越大B.h′越小则h″越小C.h′越大则h″越小D.无法确定正确答案:C参考解析:水跃是明渠水流从急流状态(水深小于临界水深)过渡到缓流状态(水深大于临界水深)时,水面骤然跃起的局部水流现象。
高等学校教材地质出版社第一章渗流理论基础习题1-1一、填空题:1.地下水动力学是研究地下水_________、_________和_________中运动规律的科学,通常把____________称为多孔介质,而其中的岩石颗粒称为_________;多孔介质的特点是________、________、________和________。
2.地下水在多孔介质中存在的主要形式有_________、_________、_________和_________,而地下水动力学主要研究的_________的运动规律。
3.在多孔介质中,不连续的或一端封闭的孔隙对地下水运动来说是_________,但对贮存水来说却是________。
4.假想水流的_________、_________、_________以及_________都与真实水流相同,假想水流充满_________。
5.地下水过水断面包括_________和_________所占据的面积;渗透速度是_________上的平均速度,而实际流速是_________的平均速度。
6.在渗流中,水头一般是指_________,不同数值的等水头面(线)永远_________。
7.在渗流场中,把大小等于_________方向沿着_________的法线,并指向水头_________方向的矢量,称为水力坡度;水力坡度在空间直角坐标系中的三个分量分别为_________、_________和_________。
8.渗流运动要素包括_________、_________、_________和_________等等。
9.根据地下水速度_________与_________的关系,将地下水运动分为一维、二维和三维运动。
二、判断题:10.地下水在多孔介质中运动,因此可以说多孔介质就是含水层。
()11.地下水运动时的有效孔隙度等于排水(贮水)时的有效孔隙度。
()12.对含水层来说其压缩性主要表现在空隙和水的压缩上。
单宽流量法计算断面流量公式中系数的验证
章厚玉;郎理民;韩念民;刘伟林
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2011(042)013
【摘要】单宽流量法基本假设是:全断面各部分宽内的单宽流量呈直线变化.为了证明该假设的正确性并探求天然河道中的流量校正系数值风与岸边流量系数αq以及其变化情况,收集了长江干支流共16个站的流量Ⅲ型误差试验资料317次,对公式中的βq值与αq值进行了验证.计算和拟合的结果证明,断面流量校正系数在天然河道中接近于1,即该假设正确.同时,介绍了流量校正系数值βq与岸边流量系数αq 值的计算方法和步骤,有助于单宽流量法的推广应用.
【总页数】5页(P15-18,30)
【作者】章厚玉;郎理民;韩念民;刘伟林
【作者单位】长江水利委员会水文局汉江水文水资源勘测局,湖北丹江口442700;长江水利委员会水文局汉江水文水资源勘测局,湖北丹江口442700;长江水利委员会水文局汉江水文水资源勘测局,湖北丹江口442700;长江水利委员会水文局汉江水文水资源勘测局,湖北丹江口442700
【正文语种】中文
【中图分类】P332.4
【相关文献】
1.河宽分段流量不等时的单次流量不确定度计算 [J], 刘洪福;王邵玲;关佳南
2.单宽流量法计算断面流量的Ⅲ型误差分析计算 [J], 郎理民;张生稳;柳发忠;晋涛
3.地区洪峰流量模比系数综合频率曲线法和水文比拟法计算洪峰流量对比 [J], 徐华
4.基于二元非线性拟合的溢洪道宽顶堰流量系数公式研究及应用 [J], 闫志方;贾云飞;王宇
5.单宽流量法与流量国标法对比分析 [J], 李捷;苏晓;邱瑞明
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第三节 土石坝的渗流分析一、渗流分析的目的1) 确定浸润线的位置; 2) 确定坝体和坝基的渗流量; 3) 确定渗流逸出区的渗透坡降。
二、渗流分析方法常用的渗流分析方法:流体力学方法、水力学方法、流网法和试验法。
三、水力学方法水力学方法基本假定: 均质, 层流, 稳定渐变流。
1)渗流计算的基本公式图4-19表示一不透水地基上的矩形土体,土体渗透系数为k ,应用达西定律和假定,全断面内的平均流速v 等于:dxdykv -= (4-8) 设单宽渗流量为q ,则:dx dykyvy q -== (4-9)将上式分离变量后,从上游面(x=0,y=H 1)至下游面(x=L ,y=H 2)积分,得:L kqH H 22221=- 即: LH H k q 2)(2221-= (4-10)若将式(5-9)积分限改为:x 由0至x ,y 由H 1至y ,则得浸润线方程:xy H k q 2)(221-=即: x kqH y 221-= (4-11) 2)水力学法渗流计算用水力学法进行土坝渗流分析时,关键是掌握两点:一是分段,根据筑坝材料、坝体结构及渗流特征,把复杂的土坝形状通过分段,划分为几段简单的形状。
二是连续,渗流经上游面渗入、下游面渗出,通过坝体各段渗流量相等。
以此建立各段渗流之间的联系。
一、不透水地基上土坝的渗流计算 (一)均质土坝的渗流计算1.下游有水而无排水设备或有贴坡排水的情况如图4-20所示,可将土石坝剖面分为三段,即:上游三角形段AMF 、中间段AFB″B′以及下游三角形B″B′N。
根据流体力学原理和电模拟试验结果,可将上游三角形段AMF 用宽度为△L 的矩形来代替,这一矩形EAFO 和三角形AMF 渗过同样的流量q ,消耗同样的水头。
△L 值可用下式计算: 11121H m m L +=∆ (4-12)式中:m 1为上游边坡系数,如为变坡可采用平均值。
于是可将上游三角形和中间段合成一段EO B″B′,根据式(4-10),可求出通过坝身段的渗流量为:L H a H k q '+-=2])([220211 (4-13)式中:a 0 为浸润线逸出点距离下游水面的高度;H 2 为下游水深;L '为EO B″B′的底宽,见图5-20。
断面岸边系数法的河流水位流量流速面积算法研究与应用李文;冯志彬;王晓梅;罗学科【摘要】目前河流流量计算方法多采用数值积分近似代替实际单宽流量曲线对河宽的函数积分,该方法由于忽略了计算死水区和岸边河流的流速,从而产生较大的流量误差,分析了各算法的代数精度与截断误差,提出了一种新的流速面积计算方法,通过采用断面岸边系数法计算河流流量,并通过实验数据验证了该算法的精度,对河流流量计算方法具有一定的理论参考价值.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)036【总页数】5页(P226-230)【关键词】河流流量;断面岸边系数法;流速面积法;代数精度;截断误差【作者】李文;冯志彬;王晓梅;罗学科【作者单位】北方工业大学机电工程学院,北京100144;北方工业大学机电工程学院,北京100144;北方工业大学机电工程学院,北京100144;北方工业大学机电工程学院,北京100144【正文语种】中文【中图分类】TV222.2随着人口的逐年增长与工业的不断发展,我国对水资源的需求与日俱增。
根据河流健康理论,健康的河流具有一定的流量规模、通畅的水沙通道、达标的水质和健康的生态系统[1,2]。
作为水资源评估标准基础数据的河流流量流速,其测量是最基本的河流健康评判依据,而准确、方便、快速的河流流量测量技术是最基本的保障。
目前国内外河流流量测量的主要方法有:流速面积法、控制断面法、曲线率定法以及遥感图像法[3—5]。
流速面积法使用最广泛;控制断面法在小断面流量测量中应用较多,曲线率定法多用于粗略测量,遥感图像法在国外研究和应用较多。
为提高河流流量测量精度,在研究流速面积法基础上,提出了断面岸边系数法,该方法是一种代数精度更高、实测方便的河流流量算法。
1 流速面积法根据流速面积法[6,7]的分割求和思想,其理论计算公式为Q=q(x)dx(1)式(1)中 B为河面宽度;q(x)为单宽流量函数。
在实际应用中,由于河道横向流速受到多种因素的影响,单宽流量函数q(x)比较复杂。